Desarrollo de un analisis integral para monitoreos ambientales en cuencas andinas

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TESIS DE MASTER

Máster

INGENIERIA AMBIENTAL

Título

“DESARROLLO DE UN ANALISIS INTEGRAL PARA MONITOREOS AMBIENTALES EN CUENCAS ANDINAS”

Autor

Violeta Quispe Coquil

Tutor

Agustí Perez Foguet

Intensificación

Fecha

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“Desarrollo de un Análisis integral para Monitoreos ambientales en Cuencas Andinas”

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DEDICATORIA

Este trabajo dedico en memoria a mi Padre Julio Quispe Eulogio que mientras estuvo en vida siempre ha sabido inculcarme sabias enseñanzas que hasta ahora me han fortificado, haciendo todo lo posible para que yo tuviese una buena formación y haya hecho que continúe para adelante.

A mi madre Justina mi mejor amiga incondicional pieza fundamental en cada etapa de mi vida, a mi esposo por su comprensión y apoyo constante y a mi menor hermano que día a día logra darme satisfacciones, motivaciones y madurez en sus ejemplos de vida.

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AGRADECIMIENTO

A la Universitad Politécnica de Cataluña, en especial a la Escuela de Caminos y Puertos ETSECCPB por dejar que desarrollase el tema de investigación en sus ambientes modernos e instalaciones.

A Cristina Yacoub, por su tiempo, sus conocimientos, sus consejos y principalmente por la comprensión en los momentos más difíciles y por no escatimar esfuerzos en ayudar, por estar a disposición para ayudar en el desarrollo del trabajo y apoyarme durante todo el tiempo del desarrollo del estudio.

A Agustí Perez Foguet, por ser mi tutor quien me dio la oportunidad de desarrollar el trabajo de investigación.

A mis amigos de máster en especial a Jose Aldiver y Maria Paula con quienes compartí cada etapa de los estudios hasta finalizarlos.

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“Desarrollo de un Análisis integral para Monitoreos ambientales en Cuencas Andinas” 3

Contenido

DEDICATORIA ... 1 AGRADECIMIENTO ... 2 INDICE DE TABLAS ... 5 RESUMEN ... 6 GLOSARIO ... 7 INTRODUCCION ... 8 OBJETIVOS ... 10 General ... 10 Especifico ... 10 GENERALIDADES ... 11

3.1. Metales y metaloides en sedimentos ... 11

3.2. Metales en agua ... 14

3.3. Algunos metales, efectos a la salud y ambiente ... 19

3.4. Bioindicadores ... 23

3.4.1. Los macroinvertebrados como bioindicadores ... 24

3.5. Cuenca del Jequetepeque ... 26

3.5.1. Clima ... 27

3.5.2. Situación actual y conflictos sociales en relación a la actividad minera ... 27

3.6. Cuenca Del Titicaca... 29

3.6.1. Clima ... 31

3.6.2. Situación actual y conflictos en relación a la actividad minera ... 32

3.6.3. Estudios realizados ... 33

4. ZONA ESPECÍFICA DE ESTUDIO ... 35

4.1. Zona de estudio Titicaca ... 35

4.1.1. Datos del monitoreo de Sedimento ... 36

4.1.2. Datos del monitoreo de agua ... 36

4.1.3. Datos del monitoreo de Indice CERA ... 37

4.2. Zona del Jequetepeque ... 37

4.2.1. Datos del monitoreo de Sedimento ... 38

42.2. Datos del monitoreo de agua ... 39

4.2.3. Datos del Índice CERA ... 39

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5.1. Metodología para el tratamiento de datos ... 42

5.1.1. Recolección de Datos: ... 42

5.1.2. Características de la base de datos: ... 42

5.1.3. Tratamiento de la data: ... 43

5.2. Procedimiento ... 44

5.2.1. Tratamiento estadístico ... 45

5.3. Procedimientos para aplicar Análisis de componentes principales PCA ... 45

6. RESULTADOS ... 54

6.1. Resultados del análisis PCA de la zona Titicaca ... 54

.6.1.1. Resultados del análisis PCA_Agua_Titicaca... 54

6.1.2.Resultados del análisis PCA_Sedimento_Titicaca ... 57

6.1.3. Análisis de los datos Índice Cera (IC) ... 60

6.1.4. Resultados del análisis integrando Agua, Sedimento y el Índice Cera (PCA_A_S_IC) ... 60

6.2. Resultados del análisis PCA de la zona Jequetepeque ... 63

6.2.1. Resultados del análisis PCA_Agua ... 63

6.2.2. Resultados del análisis PCA_Sedimento ... 66

6.2.3. Análisis de los datos Índice Cera_Jequetepeque (IC) ... 70

6.2.4. Análisis de componentes principales Agua, Sedimento y el Índice Cera Jequetepeque (PCA_A_S_IC) ... 70

7. CONCLUSIONES ... 75

Conclusiones zona Titicaca ... 75

Conclusiones zona Jequetepeque ... 75

8. BIBLIOGRAFIA... 78

ANEXO ... 80

PRUEBAS DE ANALISIS DE LOS COMPONENTES AMBIENTALES ... 80

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INDICE DE TABLAS

Tabla 1. Compuestos de Mercurio que alzan su Biomagnificación ... 20

Tabla 2. Denuncias a MYSRL ... 29

Tabla 3. Puntos de monitoreo de la zona Titicaca ... 36

Tabla 4. Indice CERA Titicaca ... 37

Tabla 5. Datos de monitoreo empleados para el análisis ... 42

Tabla 6. Modelo de los resultados de opción “Descripción univariado” ... 47

Tabla 7. Modelo de resultados "Comunalidades". ... 47

Tabla 8. Modelo de resultados "Varianza Total Explicada" ... 49

Tabla 9. Modelo “Matriz de componentes rotados”... 50

Tabla 10 Modelo de resultados “Puntuaciones” ... 51

Tabla 11 Comunalidad al extraer 3 componentes PCA_A_Titicaca... 54

Tabla 12 Varianza Total explicada elegida PCA_Agua_Titicaca ... 55

Tabla 13 Matriz de componentes rotados elegida PCA_Agua_Titicaca ... 55

Tabla 14 Puntuación modificada de PCA_Agua_Titicaca ... 56

Tabla 15. Comunalidade PCA_Sedimento Titicaca ... 58

Tabla 16 Varianza total explicada PCA_Sedimento_Titicaca ... 58

Tabla 17 Matriz de componentes rotadosa PCA_Sedimento_Titicaca ... 59

Tabla 18 Puntuaciones de factores PCA_Sedimento Titicaca ... 59

Tabla 19 Data de los Índices adaptados_Titicaca ... 60

Tabla 20. Elección de 1 variable de cada factor PCA_A y PCA_S Titicaca ... 61

Tabla 21 Resultados del PCA_S_IC-Titicaca ... 61

Tabla 22. Puntuación del PCA_A_S_IC_Titicaca ... 62

Tabla 23 Comunalidad PCA_A_Jequetepeque ... 64

Tabla 24 Matriz de componentes rotados PCA_Agua_Jequetepeque ... 64

Tabla 25 Puntuación de la Matriz PCA_Agua_Jequetepeque ... 65

Tabla 26. Comunalidades de PCA_Sedimento Jequetepeque ... 66

Tabla 27. Varianza total explicada Sedimento Jequetepeque ... 67

Tabla 28 Matriz Rotada, PCA_Sedimento_Jequetepeque ... 67

Tabla 29 Puntuación Factores PCA_Sedimento_Jequetepeque ... 68

Tabla 30. Índice CERA adaptado ... 70

Tabla 31. Variable de cada PCA_agua y sedimento ... 70

Tabla 32 Resultados del PCA_S_IC_Jequetepeque ... 71

Tabla 33. Varianza Total explicada PCA_A_S_IC_Jequetepeque ... 71

Tabla 34 Matriz rotada de PCA_A_S_IC_Jequetepeque ... 72

Tabla 35 Puntuaciones de los factores PCA_A_S_IC_Jequetepeque... 72

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RESUMEN

Este trabajo se centra en el desarrollo de un análisis integral empleando monitoreos ambientales en las cuencas andinas específicamente en la cuenca del Titicaca y Jequetepeque situada en el departamento de Puno y Cajamarca _Peru respectivamente, consiste en la aplicación asociada de los resultados de Monitoreos de agua, sedimento y calidad ecológica mediante el protocolo CERA que incluye el análisis cualitativo de macroinvertebrados.

El objetivo del estudio es analizar de manera eficaz y sencilla monitoreos ambientales y comparar estos valores entre ambas cuencas. La integración de las diferentes líneas se realizó por análisis factorial empleando una herramienta de software Estadístico, que establecerá y cuantificará las correlaciones entre las variables en el conjunto de datos con el fin de reducir componentes para una fácil interpretación de datos.

Los resultados revelaron diversas agrupaciones y comportamientos similares entre agua sedimento y 4 Índices CERA, determinando que existen en ambas cuencas mayor presencia de metales entre ellos Arsénico, Plomo y Zinc en casi todos los puntos de monitoreo, ya sea de valor mayor y/o menor presencia, indicando vigilancia en puntos que muestran significancia y riesgo a la vida acuática.

De esta manera este estudio a través de esta técnica permitió la identificación de sustancias químicas de preocupación y el establecimiento de la gama de efectos correlativamente a una concentración de contaminantes para cada zona y subcuenca de estudio.

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GLOSARIO

A continuación se define la nomenclatura utilizada de forma más frecuente en el documento:

ACCD: Agència Catalana de Cooperació al Desenvolupament de la Generalitat CCD: Centre de Cooperacion para el desarrollo ó per al Desenvolupament de la Universitat Politècnica de Catalunya.

CN_WAD: Cianuro disociable en Ácido débil EC: Conductividad Eléctrica uS/cm2

GPS: Sistema de Posicionamiento Global

GRUFIDES: Grupo para la Formación e Intervención para un Desarrollo Sostenible

IBI: Índices de integridad biótica

IBMWP: Iberian BioMonitoring Water Procediment

IC: índice CERA

IHF: Índice de hábitat fluvial OD: Oxígeno Disuelto

PCA: Análisis de componentes principales

PCA_A: Análisis de componentes principales de agua

PCA_IC: Análisis de componentes principales de índices CERA PCA_S: Análisis de componentes principales de sedimento PUCP: Pontificia Universidad Católica del Perú

RENAMA: Área de Recursos Naturales y Medio Ambiente, Gobierno Regional de Cajamarca

SIG: Sistema de Información Geográfica TDS: Sólidos Totales Disueltos

TSS: Sólidos Totales en Suspensión

USEPA ó EPA: U.S. Enviromental Protection Agency

UNC: Universidad Nacional de Cajamarca MYSRL: Minera Yanacocha SRL

UPC: Universirtat Politècnica de Catalunya QBR: Calidad del bosque de ribera

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INTRODUCCION

Durante los últimos años, la actividad de extracción de minerales ha crecido de manera significativa en el mundo, y el Perú ha sido uno de sus importantes campos de expansión. El país posee en efecto considerables reservas, cuya explotación se vuelve rentable a medida que el precio de los metales en el mercado internacional se incrementa. En este contexto, han surgido conflictos sociales y ambientales porque los gobiernos a pesar de contar con reformas no han logrado evitar logrando multiplicarse en torno a la actividad minera.

Resulta relevante encontrar un sistema eficaz y sencillo para evaluar la calidad del ambiente, más aún en contextos asociados a fuentes de contaminación en lugares aislados y de difícil regulación, como es el caso de la minería de cielo abierto en la cabecera de la cuenca o minerías informales.

Los efectos de la contaminación minera están generado varios estudios ambientales en la cuenca, pero muchos de ellos no son relacionados de manera que acaben desarrollando una visión más completa que incorpore varios factores (la contaminación en agua, sedimentos, en la fauna y flora), restringiendo su difusión que no se refleja en publicaciones científicas y que limita obtener herramientas útiles de normas y/o protocolos estandarizados para sedimentos, agua, flora y fauna.

Se destaca la implementación de dicho estudio con intención de iniciar bases para contribuir herramientas útiles y tener un enfoque holístico que permita determinar el estado ecológico de los ríos. Es decir, preservar y conservar de manera eficiente y acertada el estado actual de los ríos integrando todos los Monitoreos ambientales, para saber si es bueno o por el contrario, existe una afectación de éste. En este sentido se incorpora la cuantificación y correlación de metales en agua y sedimentos, así como la utilización de protocolos que permiten medir cambios en los macroinvertebrados, fauna, hidrología e hidromorfología.

Con la metodología se pretende ampliar el análisis facilitando diversos resultados y/o parámetros como está descrito en el estudio detallado. De esta

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manera se pretende mejorar e integrar otras variables de manera que se pueda ver la alteración del recurso hídrico con una visión ecosistémica.

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OBJETIVOS

General

 Desarrollar un analisis integral para monitoreos ambientales en cuencas

andinas.

Especifico

 Emplear herramienta de software Estadístico, que establecerá y

cuantificará las correlaciones entre las variables en el conjunto de datos con el fin de reducir componentes para una fácil interpretación de datos.

 Analizar comparativamente en zonas específicas integrando estudios

realizados de la Cuenca de Jequetepeque y Titicaca de monitoreos de

agua, sedimento y calidad ecológica (macroinvertebrados,

QBR,IHF,CERA).

 Analizar la relación entre metales y metaloides de agua como en

sedimentos presentes y los macroinvertebrados presentes en las zonas de estudio.

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GENERALIDADES

3.1. Metales y metaloides en sedimentos

Las actividades humanas producen diferentes tipos de vertidos que incrementan la concentración de metales en los sedimentos fluviales. Según su forma de asociación los metales son susceptibles o no de solubilizar durante las modificaciones fisicoquímicas estacionales (estiaje, crecida etc) La desoxigenación de las capas profundas durante el verano, ocasiona la reducción química de los óxidos asociados a la fase solida, produciendo así, la disminución de la concentración de Fe y Mn en el sedimento. La reducción de estos elementos puede ocasionar la solubilidad de ciertos metales adsorbidos en el sedimento como el Zn, Cr y Ni (El Falaki et al.,2004).

Los sedimentos puede actuar como portadores y posibles fuentes de contaminación porque los metales pesados no se quedan permanentemente y pueden ser liberados a la columna del agua por cambios en las condiciones ambientales tales como pH, potencial redox, oxigeno disuelto o la presencia de quelatos orgánicos (Forstner, 1987: Sigg et al., 2002)

En ríos contaminados por metales - metaloides, los sedimentos consisten en una mezcla compleja de varias fases geoquímicas que contienen metales potencialmente tóxicos debido a su resistencia a la descomposición química. Estos metales son almacenados en los sedimentos bajo unas condiciones determinadas, y en caso de alteración de las condiciones unas condiciones determinadas, y en caso de alteración de las condiciones físico sistema es posible que los metales almacenados sean liberados y produzcan unimpacto ambiental. Cabe destacar que en el caso de los impactos producidos por actividades mineras, una de las principales fuentes de contaminación por metales está en forma de sólidos en suspensión, que acabarán depositándose en los sedimentos de los ríos (Vaithiyanathan et al 1993).

En los últimos años, se han publicado diversos estudios sobre metales toxicos acumulados en sedimentos y sus posibles efectos ecológicos y sobre la salud humana. En este sentido se señala la necesidad de medir la disponibilidad y la

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movilidad de los metales en las muestras para entender su comportamiento y prevenir peligros potencialmente tóxicos (Gismera 2004).

De acuerdo con esto, para valorar la fracción biodisponible y el riesgo de ecológico particularmente interesante el conocimiento del fraccionamiento del metal sobre sus fases geoquímicas Por último, los metales pueden presentar de una forma a otra o existir en diferentes formas simultáneamente. La forma en que se encuentran los metales, también conocida como especiación química, varia de forma muy amplia según las condiciones medioambientales. Estas diferencias en la especiación química, afectan al destino del medioambiente y a la biodisponibilidad y el riesgo que suponen al ambiente los metales. Es por todo esto, que el conocimiento de la especiación de los metales puede ser útil para valorar la retención de metales en suelos o sedimentos y con qué facilidad pueden ser liberados. (Galán et al, 2003).

Análisis de movilidad

Los metales pesados están considerados como peligrosos contaminantes inorgánicos debido a sus efectos tóxicos en los organismos acuáticos tal y como se ha descrito anteriormente. Los sedimentos funcionan como depósito para los metales pesados de diversas fuentes, reflejando la composición natural de diversas áreas cercanas, así como la actividad humana. (Chen et al 1997).

En el ambiente acuático, los metales pesados están sujetos a reacciones de precipitación, complejación, adsorción y solubilización dependiendo de las características físicas y químicas del cuerpo de agua. Las medidas de contenido total analizadas en los apartados anteriores son consideradas insuficientes si se quiere estudiar la biodisponibilidad, movilidad, y toxicidad de los metales en el medio, puesto que estas propiedades dependen sobretodo de la forma química de los componentes del sedimento (Arian 2008).

Movilidad y biodisponibilidad

Como movilidad se entiende la velocidad con la que un contaminante se distribuye en un medio y viene determinada por la transferencia de una sustancia de un medio a otro la movilidad regula la distribución del contaminante, y por tanto, su transporte a otros sistemas. La biodisponibilidad

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se define como la fracción del metal que puede interactuar con un organismo biológico y ser incorporado a su estructura. Como consecuencia de dicha acumulación puede causar algún efecto negativo o positivo. [Forstner 1980), Ambos conceptos han de ser considerados en el análisis de suelos y sedimentos contaminados, ya que un riesgo importante en la acumulación de metales en el suelo y en los en aquellas situaciones en las que el contaminante no pierde su capacidad tóxica. Los metales almacenados en los suelos y en los sedimentos bajo unas condiciones determinadas, en caso de alteración de las condiciones físicas o química impacto ambiental en función de la cantidad y el tipo de metales liberados (Forstner 1980). El hecho de que los metales sean muy resistentes a una descomposición química, hace que sean productos peligrosos para los organismos y el medio ambiente una vez liberados. Por todo esto y para poder evaluar la persistencia y la biodisponibilidad de los metales, es importante conocer la movilidad de los metales presentes en los sedimentos. La composición del material geológico que compone los sedimentos son mezclas heterogéneas de diferentes sustancias orgánicas y organominerales como óxidos de Fe, Mn, Al, arcilla y más peligrosos contaminantes solubles como carbonato o sulfatos. Totdos estos componentes interaccionan con los metales modificando la movilidad y biodisponiblidad de estos. Al depender la biodisponibilidad de la movilidad y la solubilidad de los contaminantes, los factores que regulan estos procesos influirán en ella (Perez 2005).

La contaminación de los sedimentos, prolonga el tiempo de residencia de los contaminantes en las cuencas de los ríos, retardando su transporte debido a su baja velocidad de biodegradación. La clave para entender los complejos procesos de transporte de metales en una cuenca, depende en gran medida de (i) las condiciones climáticas a las que está expuesta

la cuenca (precipitaciones, humedad, etc.), (ii) el continuo intercambio entre agua y sedimentos durante las fases de asentamiento y, (iii) la re-suspensión de partículas contaminadas durante el transporte, pudiendo impactar en zonas menos contaminadas o libres de contaminación ubicadas aguas abajo. Por todo ello, en situaciones de elevada descarga hídrica, aumenta el riesgo de

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dispersión de los metales por la cuenca, debido al aumento de la cantidad de sedimentos atrapados en ésta. Así, es posible que los metales acumulados en las llanuras aluviales y los cauces del río sirvan como fuentes de contaminación en un futuro. (Yacoub 2012)

3.2. Metales en agua Metales y metaloides

El término “metal y metaloides”, a pesar de ser ampliamente utilizado entre los profesionales y científicos, no tiene una base científica rigurosa o una definición química. Aunque muchos de los elementos que se enlistan en el término “metaloide o metal pesado” tienen una gravedad específica mayor que cinco, existen diversas excepciones a esta regla. (Vink et al 1999)

Estrictamente, y desde el punto de vista químico, los metales pesados están constituidos por elementos de transición y post-transición incluyendo algunos metaloides como el arsénico y selenio. Estos elementos tienen una gravedad específica significativamente superior a la del sodio, calcio, y otros metales ligeros. Por otro lado, estos elementos se presentan en diferente estado de oxidación en agua, aire y suelo y presentan diversos grados de reactividad, carga iónica y solubilidad en agua. ( Geesey et al 1984)

Una forma opcional de nombrar a este grupo es como “elementos tóxicos”, los cuales, de acuerdo a la lista de contaminantes prioritarios de la Agencia de Protección Ambiental de los Estados Unidos (USEPA), incluyen a los siguientes elementos: Arsénico, cromo, cobalto, níquel, cobre, zinc, plata, cadmio, mercurio, titanio, selenio y plomo. (Behrendt, 1997)

Contaminación del agua por metales: plomo, mercurio o cadmio

Las sales solubles en agua de los metales pesados como el plomo, cadmio y mercurio son muy tóxicos y acumulables por los organismos que los absorben, los cuales a su vez son fuente de contaminación de las cadenas alimenticias al ser ingeridos por alguno de sus eslabones. Al ser ingeridos por el hombre en el

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agua y alimentos contaminados por los compuestos de mercurio, plomo o cadmio le provocan ceguera, amnesia, raquitismo, miastenia o hasta la muerte. El plomo es un metal escaso, se calcula en un 0.00002 % de la corteza terrestre, tiene un punto normal de fusión de 327.4 ºC, un punto normal de ebullición de 1770 ºC y una densidad de 11.35 g/mL. Forma compuestos con los estados de oxidación de +2 y +4, siendo los más comunes los del estado de oxidación +2. El plomo es anfótero por lo que forma sales plumbosas y plúmbicas, así como plumbitos y plumbatos. Se encuentra en minerales como la galena (sulfuro de plomo, PbS) que se utiliza como fuente de obtención del plomo, la anglosita (sulfato de plomo II, PbSO4) y la cerusita (carbonato de plomo, PbCO3). Gran parte del plomo se obtiene por reciclado de chatarras como las placas de baterias y de las escorias industriales como soldaduras, metal para cojinetes, recubrimientos de cables, etc. (Fernandez et al 1997). La contaminación del agua por plomo no se origina directamente por el plomo sino por sus sales solubles en agua que son generadas por las fábricas de pinturas, de acumuladores, por alfarerías con esmaltado, en fototermografía, en pirotécnia, en la coloración a vidrios o por industrias químicas productoras de tetraetilo de plomo (se usa como antidetonante en gasolinas) y por algunas actividades mineras, etc.

Las dos principales vías de acceso de los compuestos de plomo al organismo son el tracto gastrointestinal y los pulmones. Cerca del 10 % del plomo ingerido es excretado en la orina y en menor cantidad en el sudor, en el pelo y en las uñas. El 90 % del plomo que se encuentra en el cuerpo humano se deposita en el esqueleto óseo y es relativamente inerte, y el que pasa a través del torrente sanguíneo puede depositarse en los tejidos.

Los signos más comunes de intoxicación por plomo son los gastrointestinales y sus síntomas comprenden anorexia, náusea, vómito, diarrea y constipación, seguida de cólicos. El plomo puede afectar la síntesis de la hemoglobina y el tiempo de vida media de los glóbulos rojos, así como, al sistema nervioso central y periférico. La contaminación por el plomo en los riñones produce cambios en las mitocondrias e inflamación de las células del epitelio del túbulo

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proximal y alteraciones funcionales que provocan aminoaciduria, glucosuria e hiperfosfaturia , síndrome de Fanconi (Soánez, 1999).

Todos los compuestos de plomo son tóxicos en diferente grado, dependiendo de su naturaleza química y grado de solubilidad de cada compuesto, los más tóxicos son los compuestos orgánicos.

Desde hace mucho tiempo se sabe que el plomo es venenoso, tiene efectos tóxicos para las plantas, el plancton y demás organismos acuáticos. Los compuestos de plomo en los peces les originan la formación de una película coagulante y les provoca alteraciones hematológicas. En el hombre provoca saturnismo, enfermedad que engloba trastornos nerviosos, digestivos y renales. (Singh, et al., 1999).

La Organización Mundial de la Salud recomienda que para los niños el nivel de plomo en sangre no debe rebasar los 30 mg/100 mL de sangre y tomar medidas drásticas cuando el nivel de plomo en la sangre de los adultos alcanza los 40 mg/100 mL de sangre. Limitan la exposición a compuestos inorgánicos de plomo a 50 mg/m3 de aire durante un tiempo promedio de 8 horas para un trabajador sin mascarilla para respirar. Las medidas sanitarias para controlar la exposición a compuestos de plomo recomiendan el uso de ventilación, de mascarillas para respirar y ropa apropiada.

El mercurio (azogue) se ha visto siempre con fascinación y asombre porque es el único metal líquido en condiciones ambientales. El mercurio líquido no es venenoso pero sus vapores y sus compuestos son muy tóxicos, por lo que en la Edad Media se utilizaban como agentes de asesinato y de suicidio. Como el mercurio y sus compuestos son casi insolubles en agua no eran considerados, durante mucho tiempo, como contaminantes y mucho menos como contaminantes potenciales. El mercurio se utilizaba como componente de las amalgamas dentales.

En 1967 el reporte del envenenamiento de 111 personas y la muerte de otras 45 en la Bahía de Minamato, en la región costera de Japón, hizo que se pusiera atención a los compuestos de mercurio. Los pescadores, sus familias y sus gatos fueron afectados por una misteriosa enfermedad que les debilitaba los músculos, les afectaba la visión, les producía retraso mental y en ocasiones

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parálisis y hasta la muerte. Encontraron que las aguas que recibía de las industrias (como la que fabricaba el cloruro de polivinilo, PVC) la Bahía, contenía compuestos de mercurio como el metilmercurio, H3C-Hg-CH3 , que también era usado en pesticidas y fungicidas. Encontraron concentraciones de hasta 2000 ppm de mercurio en los sedimentos y de 1.6 a 3.6 ppb en el agua. Posteriormente, los investigadores encontraron que el mercurio y algunos compuestos inorgánicos de mercurio pueden ser metilados (formar metilmercurio, H3C-Hg-CH3, es muy venenoso) por bacterias anaerobias en el lodo del fondo de los lagos y también por los peces y los mamíferos. Por lo que, los desechos que contienen mercurio o sus derivados que se han ido acumulando en los fondos fangosos de los lagos constituyen fuentes potenciales de contaminación y por procesos bioquímicos pueden incorporarse a las diversas cadenas alimenticias. Además los compuestos de mercurio son del tipo de sustancias acumulables en los organismos y pueden llegar a alcanzar concentraciones lo suficientemente altas para ser venenosos. (Dekov et al 1997).)

La contaminación del agua por mercurio es producido por industrias químicas que producen cloro, fábricas de fungicidas y de pinturas contra hongos, de plásticos, por minas de cinabrio (sulfuro de mercurio, HgS), en la extracción de oro y de plata por el método de amalgamación y por las refinerías del petróleo. Se considera que la mitad del mercurio extraído es arrojado al medio ambiente, una parte en forma de vapor a la atmósfera y otra en los desechos industriales al suelo y al agua. Por ejemplo, en la electrólisis del cloruro de sodio en solución se utiliza el mercurio como electrodo y cuando en la sal muera (solución concentrada de cloruro de sodio) disminuye su concentración, es desechada a las alcantarillas. Estos desechos contienen mercurio y siguen el curso del agua hasta llegar a los lagos, ríos y hasta el mar, donde pueden incorporarse a las diferentes cadenas alimenticias, reaccionar y transformarse en metilmercurio. Luego el hidróxido de sodio obtenido que está contaminado por mercurio se utiliza como materia prima de otros procesos. (Vega 1990)

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En la agricultura se usan fungicidas de compuestos organomercuriales como el 2-cloro-4-hidroxifenilmercurio y el acetato de 2-(fenil-mercuriamino) etanol, y fungicidas de follaje como el acetato de 2-(fenil-mercuriamino)etanol.

El cloruro mercúrico, HgCl2, es muy venenoso y peligroso por su gran solubilidad en agua (71.5 g/L a 25 ºC). El fulminato mercúrico, Hg(ONC2)2, es soluble en agua, en solventes orgánicos y se usa como detonador de explosivos. El acetato fenilmercúrico se usa en pinturas látex como conservador y como contra el ataque de hongos o el enmohecimiento.

Los compuestos de mercurio son muy tóxico a ciertas concentraciones, en los peces ocasionan alteraciones en los epitelios branquiales y dérmicos y hasta la muerte. En el hombre los compuestos de mercurio provocan alteraciones en la mucosa intestinal e inhibición de ciertas enzimas; y en las mujeres embarazadas puede provocar trastornos teratogénicos graves, también se considera que puede producir alteraciones genéticas, lesiones renales y del sistema nervioso central y hasta la muerte.

Los compuestos alquilmercúricos son muy tóxicos y de larga duración, son de efectos destructivos del cerebro y del sistema nervioso central, donde tienden a acumularse. Se usaban como desinfectantes de semillas pero se prohibió el uso de todos los derivados del mercurio en la agricultura. Sólo se permite el uso del cloruro mercúrico y mercuroso para controlar hongos en el pasto. Por otra parte, es probable que el hombre necesite pequeñas dosis de mercurio lo mismo de otros oligoelementos químicos que a dosis mayores resultan venenosos.

El cadmio es tóxico y el envenenamiento se produce al inhalarlo o ingerirlo, tiene gran tendencia a formar compuestos complejos acuosos en los que se une de uno a cuatro ligandos. Sus compuestos más importantes en la industria son el cianuro, la amina y varios complejos de haluros.

La contaminación del agua por cadmio es provocada por las principales áreas de aplicación que arrojan sus desechos a las alcantarillas, como son el acabado de metales, la electrónica, la manufactura de pigmentos (pinturas y

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agentes colorantes), de baterías (cadmio níquel), de estabilizadores plásticos, de plaguicidas (fungicidas), la electrodeposición o la aleaciones de fierro, en la producción de fierro y zinc, y en el uso de reactores nucleares. ( Albert, 1990, Domenech 1995, Salomons y Forstner, 1995).

Los alquil y aril cadmios se usan como catalizadores y sus sales de los ácidos orgánicos (laurato, estearato, palmitato, fenolato, naftenato y benzoato de cadmio) como estabilizadores térmicos y de luz en los plásticos como el cloruro de polivinilo. El uso de estabilizadores de bario-cadmio en plásticos contaminan los alimentos almacenados en ellos.

En 1965 se informó en Japón de la muerte de más de 100 personas por contaminación por cadmio, el cual afecta principalmente a los huesos. El cadmio es tóxico para todas las formas de vida y en el hombre puede provocar daños en el aparato digestivo, en riñones y en los huesos (produce descalsificación y lesiones en la médula ósea) e inhibir algunos procesos enzimáticos. La inhalación de sus vapores produce severas lesiones en los pulmones. Además se ha observado que el cadmio tiene relación con la hipertensión arterial, la que origina enfermedades cardiacas.

3.3. Algunos metales, efectos a la salud y ambiente Mercurio

La ingestión de alimentos contaminados (sobre todo pescado) representa el mayor riesgo de intoxicación por mercurio, debido a su biotransformación y magnificación biológica a través de la cadena trófica, mientras que la baja solubilidad del mercurio en agua reduce los riesgos derivados de la ingestión de agua contaminada.

La gravedad de los daños que puede ocasionar a la población se ilustra por los episodios de intoxicación ocurridos en Minamata y Niigata, Japón, en 1956 y en 1965 respectivamente, como resultado de la ingestión de pescado conteniendo metil-mercurio procedente de las aguas contaminadas con descargas de plantas fabricantes de acetaldehído que involucraron a 2255 personas en el primer caso y a 700 en el segundo. Estos sucesos pusieron de relieve las transformaciones que sufre el mercurio en el ambiente, ya que se vertió al agua

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como mercurio metálico y fue biotransformado a metil-mercurio, además de que fue bioacumulado a través de la cadena alimenticia. (Albaigés et al 1987). También ocurren efectos tóxicos por inhalación de vapor de mercurio, el cual daña especialmente el sistema nervioso. Las exposiciones leves están caracterizadas por pérdida de la memoria, temblores, inestabilidad emocional (angustia e irritabilidad), insomnio e inapetencia. A exposiciones moderadas, se observan desórdenes mentales más importantes y perturbaciones motoras, así como afecciones renales. Las exposiciones breves a altos niveles de vapor de mercurio pueden producir daños pulmonares y la muerte. El empleo de cosméticos y medicamentos que contienen mercurio, es una fuente adicional de exposición.

Algunos compuestos de mercurio alcanzan una considerable biomagnificación en las plantas e invertebrados acuáticos y en los peces, de los cuales se tiene algunos ejemplos a continuación:

Tabla 1. Compuestos de Mercurio que alzan su Biomagnificación

Fuente: (Lacerda Vinket al 2003) Plomo

Las intoxicaciones ocasionadas por plomo, conocidas desde la antigüedad, se han debido al consumo de bebidas contaminadas por este metal, principalmente de fabricación clandestina, como el vino. Más común, sobre todo en países en desarrollo, es la intoxicación provocada por el consumo de

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alimentos preparados o almacenados en recipientes de barro vidriado de los cuales se desprende plomo.

En las zonas urbanas con intenso tráfico vehicular, la principal fuente de exposición al plomo resulta de la inhalación de partículas extremadamente pequeñas que persisten en el aire durante algunas semanas antes de sedimentarse y que son emitidas por los autotransportes que consumen gasolinas que contienen tetraetilo de plomo. Se ha visto que el plomo es el principal contaminante metálico en la atmósfera. En los países en los cuales se han empleado pinturas de interiores conteniendo óxidos de plomo, es común la intoxicación de niños al ingerir la pintura descascarada.

La evidencia epidemiológica muestra que puede ocurrir la inhibición de enzimas involucradas en la síntesis del grupo hemo de la hemoglobina, como la delta aminolevulínico deshidratasa a concentraciones entre 30 y 40 µg/100 ml de sangre, aun cuando no se produzcan manifestaciones clínicas. En tanto que la intoxicación en adultos ocurre a concentraciones superiores a los 80 µg/100 ml de sangre.

La intoxicación aguda se presenta acompañada de alteraciones digestivas, dolores epigástricos y abdominales, vómitos, alteraciones renales y hepáticas, convulsión y coma. En tanto que la intoxicación crónica puede involucrar neuropatías, debilidad y dolor muscular, fatiga, cefalea, alteraciones del

comportamiento, parestesias, alteraciones renales, aminoaciduria,

hiperfosfaturia, glucosuria, nefritis crónica, encefalopatía, irritabilidad, temblor, alucinaciones con pérdida de memoria, cólicos, alteraciones hepáticas, entre otros. No obstante todo lo anterior, la intoxicación con plomo es prevenible. Para la biota, incluido el ser humano, el plomo es un elemento no esencial y potencialmente nocivo. Cuando este metal alcanza niveles tóxicos provoca la disminución de la fotosíntesis vegetal y el desarrollo de anemia en mamíferos. En las plantas además del efecto ya mencionado, se le atribuye la reducción en el crecimiento, en la biomasa y la transpiración; además de lesiones cromosómicas, inhibición de la división celular e interferencia con enzimas ligadas al metabolismo del nitrógeno. (USEPA )

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Cadmio

La población abierta se expone a él principalmente a través de la cadena alimenticia, aunque también por el consumo de tabaco contaminado con cadmio presente en los fertilizantes fosfatados. El cadmio se acumula en el organismo humano, fundamentalmente en los riñones, causando hipertensión arterial. La absorción pulmonar es mayor que la intestinal, por lo cual, el riesgo es mayor cuando el cadmio es aspirado. (Albert 2000)

La concentración crítica en la corteza renal, que da lugar a una prevalencia de 10% de proteinuria de bajo peso molecular en la población en general, es aproximadamente de 200 mg/kg y se alcanza con una ingestión alimentaria diaria de unos 175 µg por persona durante 50 años. Partiendo de una tasa de absorción de cadmio vía los alimentos de 5% y de una tasa diaria de excreción de 0.005% de la carga corporal se estableció un nivel de ingestión semanal tolerable provisional de 7µg/kg.

En la ciudad de Toyama, en Japón, ocurrió un brote epidémico de intoxicación (síndrome de Itai-Itai), ocasionado por la ingestión de arroz contaminado con cadmio, el cual era irrigado con agua contaminada por jales mineros. Las personas afectadas, principalmente mujeres post-menopáusicas, sufrieron deformación de los huesos, acompañada de intenso dolor y fracturas, además de proteinuria y glaucoma. Se considera que estas alteraciones, se produjeron favorecidas por factores dietéticos, como deficiencia en vitamina D.

El cadmio ha sido asociado con la aparición de cáncer en animales de experimentación, así como con casos de cáncer de próstata en humanos (Salomons 2005)

La acumulación de contaminantes en los lagos, ríos y mares provoca diferentes efectos en sus características físicas, químicas y biológicas de diferente manera, en casos como los de algunas partículas sedimentables o de colores sus efectos son limitados o de pocas consecuencias y en otros casos como el cambio de temperatura o putrefacción de materia orgánica causa efectos dañinos transitorios pero severos. La putrefacción de la materia orgánica en el agua produce una disminución de la cantidad de oxígeno (la cual es evaluada mediante la Demanda Bioquímica de oxígeno, DBO, que causa graves daños a

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la flora y fauna acuática, pero que desaparece al término del proceso de putrefacción. (Cabot et al., 2006).

3.4. Bioindicadores

Definición

Los efectos de una alteración de las condiciones del medio donde una comunidad habita pueden evidenciarse a diferentes niveles. Si la perturbación es muy grande (por ejemplo una contaminación por vertidos domésticos que agota el oxígeno del agua) los efectos se notan a nivel de toda la comunidad, con la única presencia de algunas especies tolerantes. Perturbaciones intermedias (por ejemplo un incremento de nutrientes) pueden dar lugar a otros cambios menos drásticos, como la desaparición de algunas especies, el incremento de la densidad de otras ya presentes o la aparición de terceras, que son más tolerantes al factor de estrés. Finalmente, algunas perturbaciones (un ligero incremento de las sales por ejemplo) pueden no modificar la estructura de la comunidad pero sí dar lugar a otros cambios no perceptibles a nivel de comunidad pero sí a nivel individual. Este es el caso de la presencia de tóxicos en el agua, que induce respuestas metabólicas en los organismos para intentar compensar el problema generado por las condiciones del medio. Si las concentraciones son bajas, pueden no producirse cambios en la presencia o abundancia de la especie pero sí cambios en la utilización de ciertas vías metabólicas o en las propiedades del material genético. Entonces, es posible detectar el estrés generado para esta especie mediante estos cambios. A los indicadores que no producen cambios estructurales se les denomina biomarcadores para diferenciarlos de los que sí detectan estos cambios denominados bioindicadores. Los biomarcadores pueden ser bioquímicos, fisiológicos, histológicos (daños en tejidos) o genéticos (daños en el material hereditario) y pueden ser cambios transitorios o permanentes. Esta es un área emergente en el estudio de los macroinvertebrados acuáticos. Aunque éstos han sido usados de forma habitual en estudios de ecotoxicología, todavía son poco utilizados en programas de monitoreo y vigilancia, puesto que todavía no se han elaborado suficientes estudios que permitan su aplicación, es por esto

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3.4.1. Los macroinvertebrados como bioindicadores

Los organismos macroscópicos son fácilmente visibles al ojo humano y dentro de estos se encuentran los macroinvertebrados, los cuales por estar en contacto directo al medio acuático, son un reflejo real en el tiempo de las condiciones del ecosistema en que se desarrollan. Los profesionales discuten los problemas de contaminación y eutroficación, los biólogos lo hacen en relación a la presencia o ausencia de especies claves del ecosistema acuático. La contaminación es esencialmente un fenómeno biológico por lo que su efecto primario será sobre los seres vivos del ambiente acuático.

De manera que considerando la abundancia relativa de estos organismos

acuáticos en relación a los cambios ambientales antropogénicos

(principalmente en la disponibilidad de oxígeno) es posible categorizar estos grupos (Taxones) de organismos con respecto al grado de sensibilidad a la contaminación orgánica, considerando como factor limitante al oxígeno disuelto. (Rosenberg Eds.1993).

Los macroinvertebrados son los organismos más ampliamente usados como bioindicadores en la actualidad

El uso de muchas especies en estudios experimentales sobre los efectos de la contaminación. Los macroinvertebrados son preferidos para ser utilizados como bioindicadores de la calidad del agua. (RESH, V.H.,2008.

Los métodos utilizados:

a) Índices Unimetricos :.

 Métricas simples:

Son la manera más sencilla de evaluar la calidad biológica. Se realiza mediante un valor que mide una característica clave de la comunidad que responde de forma clara a la perturbación que nos interesa caracterizar, por ejemplo la riqueza específica. La métrica más sencilla es el número de taxa, que en principio se reduce con la frecuencia o intensidad de las perturbaciones, ya sean por contaminación o por destrucción del hábitat. (Miquel B. 2011)

En América del Sur la aplicación de índices unimétricos está bastante extendida. Se debe utilizar las métricas considerando dos posibles causas de disfunción:

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1. Géneros de amplia distribución: la tolerancia a las perturbaciones de los taxa adaptados a distintas condiciones ambientales puede ser variable Al utilizar índices a nivel de orden o incluso familia se puede mal interpretar la información, dando resultados erróneos sobre la calidad ecológica.

2. Patrones geográficos de distribución de la taxa: es necesario tener en cuenta que los distintos órdenes y familias de macroinvertebrados presentes en América del Sur muestran patrones latitudinales y altitudinales distintos (FERNÁNDEZ, H. R. eds.. 2009).

 Índices bióticos:

Es la manera más comun de establecer la calidad biológica de los ríos. Se suelen expresar en forma de un valor numérico único que sintetiza las características de todas las especies presentes. Habitualmente consisten en la combinación de dos o tres propiedades de la asociación: la riqueza de taxa y la tolerancia/intolerancia a la contaminación para los índices cualitativos, u estos junto a la abundancia (absoluta o relativa) para los índices cuantitativos

En la actualidad, los índices bióticos para macroinvertebrados más populares son los basados en el método Biological Monitoring Working Party (BMWP)

(ARMITAGE, P 1983). Este índice combina el número de taxas totales con un

valor de tolerancia/intolerancia. En este caso el nivel taxonómico es el de familia y el valor final se obtiene de una sumatoria de los valores de intolerancia de cada una de las familias, que van de 0 a 10. El índice se incrementa cuantas más familias intolerantes haya, aunque pueden darse valores altos con muchas familias de puntuación intermedia. También se calcula el Average Score per Taxon (ASPT) dividiendo el valor final del índice BMWP por el número de familias que representa el valor medio de tolerancia de la comunidad. Este índice se ha adaptado en muchos lugares: Europa, Australia, América del Sur, etc. (Dominguez eds.. 2009)

b) Índices multimétricos:

Estos índices combinan el valor independiente de diversas métricas que pueden ser métricas simples o índices bióticos. La combinación de métricas es característica de cada índice. Se suele adaptar para cada zona pudiendo ser esta desde una región hasta una subcuenca en un mismo río.

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3.5. Cuenca del Jequetepeque

La cuenca del Jequetepeque (4372,5 km2) está situada al norte de Perú (ver Figura 1). El río fluye del este al oeste, hasta el océano Pacífico. La precipitación anual media está entre 0 y 1100 mm. La altitud de la cuenca va desde 0 a 4188 metros sobre el nivel del mar (m.s.n.m.). La represa del Gallito Ciego (400 m.s.n.m.) separa la parte media-alta de la parte baja de la cuenca. Allí almacena agua para el suministro de los habitantes de las grandes ciudades de la costa y para uso de los campos de cultivo agrícola de tipo extensivo. La parte media-alta de la cuenca cubre 3564,8 km2. Su altitud varía de 400 a 4188 m.s.n.m. en menos de 80 km, con pendientes del 20%. La mayoría de actividades productivas son agricultura, ganadería y minería y cerca del 80% de la población es rural.

La actividad minera ha proliferado bastante en los últimos años en la cuenca, y las concesiones ya otorgadas a nuevas empresas mineras hacen pensar que seguirá aumentando durante los próximos años (el total de territorio actualmente concesionado representa el 36,8% de la extensión total de la cuenca. (Echave J, 2009).

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Figura 1. Mapa de la Cuenca del Jequetepeque en el departamento de Cajamarca. Fuente: YACOUB C. (2009)

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27 3.5.1. Clima

La cuenca del río Jequetepeque se encuentra bajo la influencia del pacifico y del Atlántico. Las precipitaciones relativamente escasas en la zona cercana a la Costa se deben principalmente a la temperatura de las aguas de la Costa peruana, mientras que las precipitaciones de la parte superior dependen del clima de la cuenca del Amazonas y de la humedad proveniente del Pacifico. Los resultados de las observaciones de todas las estaciones tienen en común la separación marcada entre el periodo de lluvias y el periodo de sequía, en verano e invierno, respectivamente.

El volumen anual de precipitaciones es obviamente una función de la altura sobre el nivel del mar, dependiendo además de la distancia hacia la costa, aun que en menor medida. Las partes superiores de la cuenca se observan precipitaciones anuales mayores que 1000 mm. Teniendo en cuenta la altura, las precipitaciones anuales se distribuyen en su mayoría más o menos uniformemente durante 8 meses. Las temperaturas varían según la altura. En la costa en la zona de irrigación, la temperatura media anual se presenta alrededor de 23ºC con una fluctuación mensual de aprox. 7º C en el transcurso del año. En las partes superiores las temperaturas anuales promedio se presentan entre 8 y 14ºC. La temperatura anual media varía desde los 25,4ºC en la represa hasta menos de 4ºC en la parte alta. (DESA 2006).

3.5.2. Situación actual y conflictos sociales en relación a la actividad minera

Una de las características del conflicto minero es la polarización de las posiciones de las comunidades locales debido a prácticas empresariales que no tienen en cuenta la opinión de las poblaciones y a la ausencia del Estado en esas localidades. A ello se suman la falta de información y las condiciones estructurales de pobreza. La situación se agrava cuando el Estado deja de asumir un rol fiscalizador de la gestión ambiental, priorizando la inversión sobre la mejora de la calidad de vida de las poblaciones sin asumir el de garante de las condiciones ambientales (Barrientos-Alvarado H). Dentro del contexto latinoamericano es usual que la empresa negocie con el gobierno central por un lado y de otro con las comunidades locales separadamente. Hay muy poca comunicación entre el gobierno central y las comunidades locales. Hasta el

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momento, el principal rol que ha jugado el gobierno central ha sido el de establecer previamente el régimen legal y fiscal, las regulaciones ambientales y los principales proyectos de infraestructura, para luego otorgar la licencia para la explotación minera (Yacoub C, 2007)

El efecto de la débil comunicación entre el gobierno y las comunidades locales es que casi todos los ingresos fiscales se destinan al nivel central y que muy pocas comunidades se benefician de estos recursos. Existiendo así, muy pocas provisiones con respecto a los beneficios económicos locales o a temas sociales y culturales. Incluso siendo clara la existencia de regalías a organismos no centrales, las comunidades pueden llegar a no ver materializado ningún tipo de beneficio (Yacoub C, 2007).

A pesar de que MYSRL constituye un caso de “nueva minería” desde el punto de vista tecnológico, la relación con la población está marcada por el aprovechamiento de la enorme disparidad de poder y recursos a favor de la

empresa, una de las minas de oro más grandes del mundo. Esto ha generado

problemas reiterados (Tabla 2) y un descontento creciente de acuerdo a la tanto entre los campesinos afectados directamente después de las protestas de 2004, MYSRL se propuso cambiar de estrategia de relación comunitaria y adoptar un modelo más serio de responsabilidad social; al mismo tiempo, diversas agencias e instancias del Estado se propusieron cumplir funciones de intermediación y diálogo, buscando establecer relaciones armónicas entre la empresa, el Estado, las poblaciones afectadas por la actividad minera y los diversos actores de la sociedad civil de Cajamarca. Sin embargo, hasta la fecha, las cosas no parecen haber cambiado demasiado. (Revesz-Ricard 2009).

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Tabla 2. Denuncias a MYSRL

Fuente: Archivos ECOVIDA-2001

3.6. Cuenca Del Titicaca

La cuenca está ubicada en la meseta de Collao en los Andes centrales a una altura promedio de 3810 msnm entre los territorios de Bolivia y Perú (ver Figura 2) ocupa una extensión de 8.400 Km2 y embalsa un volumen de 932 millones de m3. Posee un área de 8.562 km² de los cuales el 56% (4.772 km²) corresponden al Perú y el 44% (3.790 km²) a Bolivia y 1125 km de costa; su profundidad máxima se estima en 281 metros y se calcula su profundidad media en 107 m. Su nivel es irregular y aumenta durante el verano austral. Está formado por dos cuerpos de agua separados por el estrecho de Tiquina, el más grande situado al norte es denominado lago Mayor o Chucuito tiene una superficie de 6450 km², estando en esta parte su mayor profundidad (283 m),

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cerca de la isla Soto. El otro cuerpo más pequeño llamado Menor o

Huiñamarca situado al sur tiene una superficie de 2.112 km2, con una

profundidad máxima de 45 metros. El lago Titicaca se encuentra entre las cordilleras andinas en una cuenca de alrededor de 58.000 km². Es el lago navegable más alto del mundo y ocupa el lugar 19º del mundo por superficie.

Figura 2. Mapa satelital de la cuenca del Titicaca. Fuente: Google earth

Dicha reserva natural se comunica con los lagos Uru Uru y Poopó por medio del Río Desaguadero. La superficie media de dichos lagos, que se encuentran a 3.686 msnm, es de 3.191 km2. A su vez, y sólo durante años muy húmedos se comunica el Lago Poopó con el Salar de Coipasa, situado a 3.657 msnm, por medio del Río Laca Jahuira. El altiplano del Sistema está enmarcado por la Cordillera de los Andes que se bifurca al sur de Perú en dos ramales, la Cordillera Occidental y la Oriental o Real.

Tanto La Rinconada como las pampas de Ananea se encuentran en el distrito de Ananea, en la Provincia de San Antonio de Putina, distantes 18 kilómetros una de la otra. De esta zona nace el río Crucero que es parte de la cuenca del

río Ramis. La Rinconada y la zona de Ananea es un claro ejemplo de los

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minería informal opera en más de 320 centros de explotación en el Perú. La situación que vive el Río Ramis debe tomarse como experiencia para lo que seguirá sucediendo si el Estado no encara esta situación. (Santillana M, 2008)

3.6.1. Clima

La temperatura promedio anual del lago es de 13 °C, en tanto que el clima en la región del lago es de naturaleza extrema, con grandes variaciones de temperatura que se acentúan en función a la lejanía del lago y aumento de altura. Las pluviometría aumenta en los meses del verano austral (diciembre a marzo) y cae drástricamente en los meses de invierno (abril a noviembre). En verano son frecuentes las tormentas sobre el lago y la zona circundante, así como las inundaciones en zonas de nivel 0 sobre el lago.

Más de 25 ríos vacían sus aguas en el Titicaca, los más grandes son: (CEDEFOA-PELT. 2003).

 Rio Ramis Este río nace con el nombre de río Carabaya en la laguna de

la Rinconada, recorre paralelo a la cordillera de Carabaya con rumbo noroeste hasta el distrito de Potoni en donde cambia su curso con rumbo al sur. Recibe el nombre de río Azángaro desde su confluencia con el río Ñuñoa y desde su confluencia con el río Ayaviri pasa tomar el nombre de río Ramis, en el distrito de Achaya, desde donde toma rumbo este y describe una curva hasta su desembocadura en el lago Titicaca en el distrito peruano de Taraco. El río Ramis cuenta con una longitud aproximada de 32 km, una cuenca hidrográfica de 14 684 km², y un caudal medio anual de 76 m³/s. Sus aguas se ven incrementadas por los deshielos de Quenamari y Quelcayo.(Municipio Puno 2012).

 Río Llave este río nace con el nombre de río Huenque y recorre de sur a

norte la provincia del El Collao, recibe el aporte importante del río Aguascalientes y pasa a llamarse río Ilave. Desemboca en el lago Titicaca por el lado sur. Cuenta con una cuenca hidrográfica de 7705 km², y un caudal medio anual de 39 m³/s.

 Rio Coata este río nace de la confluencia de los ríos Lampa y Cabanillas

en el distrito de Juliaca. El río Lampa nace de los deshielos del nevado Jatun Punta, mientras que el río Cabanillas nace de la laguna Lagunillas.

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Este río desemboca en la bahía de Chucuito en el distrito de Coata. Cuenta con una cuenca hidrográfica de 4552 km², y un caudal medio anual de 52 m³/s.

 Río Huancane También conocido con el nombre de río Putina en su

curso superior, sigue una dirección de norte a sur, para luego desaguar en el extremo norte del lago Titicaca. Cuenta con una cuenca hidrográfica de 3542 km², y un caudal medio anual de 20 m³/s.

 Río Suches: Este río nace en la cordillera de Carabaya o cordillera Real,

en la laguna de Suches. Recorre con rumbo norte-sur hasta su desembocadura en el lago Titicaca en la localidad boliviana de Escoma. Cuenta con una cuenca hidrográfica de 2822 km², y un caudal medio anual de 11 m³/s. Su principal afluente es el río Grande, con el cual confluye en el distrito de Cojata. (Municipio Puno 2012).

3.6.2. Situación actual y conflictos en relación a la actividad minera

A mediados de la década de los noventas, empresas mineras informales se instalaron en la Provincia de San Antonio de Putina para dedicarse a la explotación de oro en dos modalidades: la explotación de socavón en la zona de La Rinconada, y los lavaderos de oro en la zona de Ananea. Los desechos de este proceso, contaminan la cuenca del río Ramis, comprometiendo a su vez al lago Titicaca. Para tratar este grave problema ambiental, que tiene repercusiones sociales igualmente dramáticas, el Instituto del Perú organizó el pasado 23 de octubre el conversatorio “Minería informal: caso del Río Ramis”, que tuvo como ponente al investigador (Santillana 2008), quien desarrolló un importante trabajo de campo sobre el tema. Miguel Santillana explicó el problema y las consecuencias que genera el ejercicio de la minería informal en la provincia de San Antonio de Putina, asimismo hizo referencia a las insuficientes acciones políticas para contrarrestar el daño.

Estos terrenos tienen depósitos aluvionales que contienen oro y pertenecen al Estado peruano pero antes de su proceso de privatización, los terrenos son invadidos por la población lugareña que es influenciada por mineros informales que provienen de Madre de Dios. De esta manera se organizan empresas informales con participación de las Comunidades Campesinas. Estas empresas

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no son precisamente pequeñas, pues utilizan maquinarias pesadas (removedoras de tierra y volquetes que se alquilan en el lugar). Al remover el terreno acumulan el material al que aplican agua a presión y mercurio para “atrapar el oro”. Por cada poza se extrae más de 50 gramos al día. Sin embargo también se permite que mineros “libres” paguen un derecho por extraer oro de las pozas. En la zona de La Rinconada cada cooperativa tiene asignado un socavón y cada trabajador debe comprar su uniforme y equipo y trabajar 23 días para la cooperativa y 7 días para él. El material extraído se procesa en molinos donde se aplica mercurio, y los desechos se tiran a los riachuelos que terminan en la laguna, la misma fuente de la que se extrae el agua para el consumo humano.

3.6.3. Estudios realizados

Las evidencias de los estudios realizados, dan cuenta que el Lago Titicaca, más específicamente en la parte norte, existe presencia de metales pesados acumulados en la vegetación acuática, que los campesinos usan como forraje para el ganando (totora y llacho); una reciente investigación científica a cargo de una prestigiosa Universidad Norteamérica y la Universidad Nacional del Altiplano de Puno han llegado a la conclusión que existe un alto porcentaje de presencia de mercurio en la carne de los peces que se extraen de la cuenca del río Ramis y la cuenca de afluencia del Titicaca.( Gammons et al., 2003). Se ha obtenido diversos informes relativos al estado ecológico del lago Titicaca y su entorno, tanto en relación a la afectación de metales traza en peces como en el medio acuático. Se destacan un total de 16 informes con datos relativos a la calidad del agua en la cuenca del Titicaca. Concretamente, se dispuso de información relativa a las concentraciones obtenidas en diversos puntos de la cuenca desde el año 2006 hasta el 2011, recopilados por varias instituciones. Se destacan los informes realizados por el Instituto del Mar del Perú (IMARPE), la Dirección de Medio Ambiente de la DIREPRO Puno y Colecbi S.A.C. Adicionalmente se dispuso de información cartográfica proporcionada por la página web del MED, del IMARPE y de la Dirección de Recursos Hidrobiológicos del PELT.

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Por lo manifestado, aún cuando las investigaciones académicas no necesariamente han influenciado a las comunidades a tomar parte de lucha cotidiana como protagonista de los conflictos socio ambientales, sino que los impactos directos que son objeto las comunidades, hoy en día promueven a que estas comunidades se organicen y se enfrenten a poderosas empresas mineras, aún cuando sus protestas no son consideradas jutas o válidas por los gobernantes del turno y sus aliados.

Aún cuando la exacerbación de los conflictos ambientales no ha tenido la atención debida, en los últimos años las comunidades locales han encontrado aliados ambientalistas tanto en el sistema internacional y regional como lo que ocurre con los diversos pueblos indígenas de América Latina, como es el caso de Consejo Indio de Sudamérica (CISA), la Coordinadora Comunidades Indígenas de la Cuenca Amazónica (COICA) entre otras. Estas alianzas, han fortalecido y con ellos han conllevado a fortalecer su obstinación en la defensa del medio ambiente, recursos naturales y derechos humanos.

Por tanto, bajo estos acontecimientos tanto la subjetividad de las comunidades afectadas y los resultados de las investigaciones científicas demuestran que la actividad minera antes que combatir el hambre y la pobreza de estas comunidades han encontrado fuertes resistencias, ven ellos, un aliado cada vez más alejado para su desarrollo endógeno.

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4. ZONA ESPECÍFICA DE ESTUDIO

4.1. Zona de estudio Titicaca

El área de estudio se ha delimitado por datos del monitoreo del “Estudio para el

Desarrollo de un Sistema de Monitoreo de medio Ambiente en la zona del lago

Titicaca (Yacoub-Miralles 2012). Cuyos puntos pertenecen a las zonas de

Coata, Ramis, Huancane y Suches (Ver Figura 3).

En base al estudio (Yacoub 2012) de los 12 puntos mencionados, en la tabla 3 se consideró 7 puntos para el análisis, considerando que los estudios de sedimento e índice CERA mantenían los mismos puntos entre si.

Figura 3. Mapa de las zonas de monitoreo Subcuenca Coata, Ramis, etc. Fuente: Yacoub 2009

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Tabla 3. Puntos de monitoreo de la zona Titicaca Coordenadas UTM

Código Subcuenca Río

X Y

369685 8292676 C1 Coata Afluente del río Coata procedente de Lampa 371562 8291093 C2 Coata Afluente del río Coata procedente de Isla

358964 8367151 A1 Ramis Río Azángaro aguas arriba de la ciudad de Azángaro

429120 8361120 H1 Huancané Río Huancané aguas abajo de las mineras de la zona de Ananea

431930 8382276 A0 Ramis Río Azángaro aguas abajo de las mineras de la zona de Ananea

402023 8275627 C-D Coata Desembocadura del río Coata

417973 8306133 R-D Ramis Desembocadura del río Ramis

Fuente: Yacoub Miralles 2012

4.1.1. Datos del monitoreo de Sedimento

Los datos de sedimento del Titicaca fueron obtenidas del estudio Yacoub 2012 Cuyas características indicamos a continuación.

 Metales y metaloides a monitorear:

- El contenido total de As, Cd, Cr, Cu, Hg, Ni, Pb, Zn, Al, Fe, Mn y Sb

 Número de muestras: 9

 Periodicidad: para el presente estudio se realiza una única campaña de

monitoreo, por lo que no se tendrá en cuenta la periodicidad y la

 Zonas específicas de estudio: detalladas anteriormente en la tabla 3.

Para las estaciones a monitorear, el interés a estudiar es la posible afectación minera en las estaciones establecidas por el estudio. En esas estaciones resulta necesario ir ligeramente aguas abajo del punto de la perturbación (alteración de la calidad ambiental) para hacer el monitoreo, teniendo en cuenta también las mismas condiciones que debe presentar el tramo del río que en la estaciones de monitoreo de referencia.

4.1.2. Datos del monitoreo de agua

La información es obtenida del informe Colecbi SAC realizados en el mes de noviembre 2011 que fueron empleados para nuestro análisis, dicho trabajo presenta un diseño de monitoreo específico para la cuenca del Coata,